本发明涉及一种耐磨防腐涂层制备
技术领域：
，特别是涉及一种光固化复合耐磨防腐涂层的制备方法及一种工件。
背景技术：
：随着科技和经济的发展，在交通运输、海洋设备、仪器仪表、航空航天等领域使用的金属零部件的服役环境越来越苛刻，且这些金属零部件在服役过程中往往会同时受到腐蚀和磨损的共同破坏；因此，要求金属零部件同时具有防腐和耐磨的特性。为了提高金属零部件的抗腐蚀和耐磨特性，最常用的方法是：在金属零部件内部添加合金元素。但是，该方法需要较高的成本，对添加的工艺要求较高、操作较为复杂。此外，还可以通过在机械零部件的表面制备涂层的方法来提高其表面耐磨、防腐性。对于该种方法，目前比较常用的是热喷涂技术，即在金属零部件的表面制备陶瓷涂层以增加其表面耐磨特性。但是，本发明的发明人发现：由于热喷涂技术特点，常在涂层内部存在大量的孔隙和裂纹，为腐蚀介质的进入提供了途径；而为了提高热喷涂陶瓷涂层的抗腐蚀特性，经常进行封孔处理，从而使得涂层制备工艺变得复杂。技术实现要素：有鉴于此，本发明提供一种光固化复合耐磨防腐涂层的制备方法及一种工件，主要目的在于以简单的工艺在工件本体上制备出复合耐磨防腐涂层。为达到上述目的，本发明主要提供如下技术方案：一方面，本发明实施例提供一种光固化复合耐磨防腐涂层的制备方法，用于在工件本体的表面制备出光固化复合耐磨防腐涂层，其包括如下步骤：配制有机-陶瓷复合预聚液步骤：将紫外光预聚液、紫外光预聚粉体、分散剂、粘结剂、紫外光吸收剂配制成有机-陶瓷复合预聚液；其中，所述紫外光预聚液包括活性稀释剂和高分子紫外光聚合物；所述紫外光预聚粉体包括纳米陶瓷粉体和表面活性剂；涂覆步骤：将所述有机-陶瓷复合预聚液涂覆在工件本体的表面上；紫外光固化步骤：对所述工件本体的表面上涂覆的有机-陶瓷复合预聚液进行紫外光固化处理，在所述工件本体表面制备出复合耐磨防腐涂层。优选的，在所述配制有机-陶瓷复合预聚液步骤中，各原料的重量份数为：高分子紫外光聚合物20-40重量份；活性稀释剂10-15重量份；纳米陶瓷粉2-25重量份；粘结剂10-25重量份；表面活性剂1-5重量份；分散剂1-10重量份；紫外光吸收剂1-15重量份。优选的，所述高分子紫外光聚合物为纯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯、双酚a二缩水油醚二环氧丙烯酸树脂、聚氨酯丙烯酸酯、双酚a二缩水油醚二环氧树脂、缩水甘油胺类环氧树脂中的一种或几种；和/或所述活性稀释剂为三环癸基二甲醇二丙烯酸酯、二缩丙二醇二丙烯酸酯中的一种或两种；和/或所述纳米陶瓷粉为sio2、al2o3、tio2、wc、tin、zro2中的一种或几种；优选的，所述陶瓷粉末的粒径为10-20nm；和/或所述表面活性剂选自氨羟基硅烷偶联剂、甲基丙烯酰氧基硅烷偶联剂、环氧羟基硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂中的一种或几种；和/或所述分散剂为聚乙二醇、乙酸乙酯、正辛醇、油酸中的一种或几种；和/或所述粘结剂为巴斯夫184、巴斯夫819、巴斯夫256、巴斯夫1173中的一种或几种；和/或所述紫外光吸收剂为uv-234、uv-326、uv-328中的一种或几种。优选的，所述制备方法还包括配制紫外光预聚液的步骤：将活性稀释剂、高分子紫外光聚合物配制成紫外光预聚液；优选的，将活性稀释剂加入到高分子紫外光聚合物中，在60-70℃下搅拌，得到紫外光预聚液。优选的，所述制备方法还包括配制紫外光预聚粉体步骤：将纳米陶瓷粉体、表面活性剂配制成紫外光预聚粉体；优选的，将纳米陶瓷粉体与表面活性剂混合后进行球磨处理，得到紫外光预聚粉体。优选的，所述配制有机-陶瓷复合预聚液步骤，具体为：将紫外光预聚液与紫外光预聚粉体混合后，再向其中加入分散剂、粘结剂、紫外光吸收剂，在80-90℃下搅拌，得到有机-陶瓷复合预聚液。优选的，所述高分子紫外光聚合物、活性稀释剂、表面活性剂、分散剂、粘结剂、紫外光吸收剂均为粘度为2-60mpa·s。优选的，所述有机-陶瓷复合预聚液的粘度为800-2000mpa·s、固含量为10-25％。优选的，在所述涂覆步骤之前，需对工件本体的表面进行酒精清洗处理、粗糙化处理；和/或在所述涂覆步骤中：采用涂布工艺、刷涂工艺、喷涂工艺中的任一种或几种工艺将所述有机-陶瓷复合预聚液涂覆在工件本体的表面上。优选的，在所述紫外光固化步骤中：利用紫外汞灯对所述工件本体的表面上涂覆的有机-陶瓷复合预聚液进行照射；优选的，紫外汞灯波长为300-450nm、紫外汞灯的扫描速度为1000-2500mm/s；优选的，所述紫外汞灯与工件本体之间的距离为150-250mm。另一方面，本发明实施例提供一种工件，其中，所述工件包括工件本体和制备在所述工件本体表面的光固化复合耐磨防腐涂层；优选的，所述工件在大气中的金刚石砂轮磨损中磨损失重小于0.75g/(cm2·min)；所述工件的抗盐雾腐蚀超过10000小时；所述工件的光固化复合耐磨防腐涂层的粘结强度超过55mpa；优选的，采用上述任一项所述的复合耐磨防腐涂层的制备方法在工件本体的表面制备出复合耐磨防腐涂层；优选的，所述复合耐磨防腐涂层的厚度为100-2000μm。与现有技术相比，本发明的光固化复合耐磨防腐涂层的制备方法及一种工件至少具有下列有益效果：本发明实施例提供的光固化复合耐磨防腐涂层的制备方法，主要是通过光固化快速成型工艺在工件本体的表面制备复合耐磨防腐涂层，具体地，主要通过带有陶瓷颗粒的高分子紫外光聚合物与粘结剂在紫外光作用下快速发生交联反应而固化形成涂层，其工艺简单、生产过程环保、且工件本体表面形貌要求较低；在此，陶瓷颗粒起耐磨作用、树脂可以降低摩擦系数和起到耐腐蚀的作用，由此赋予涂层同时兼具耐磨和防腐特性。此外，原料中通过加入了紫外光吸收剂，使得交联速率可调节，进而能降低涂层内应力，增强了涂层附着力，最终使涂层的质量更稳定。进一步地，本发明实施例提供的光固化复合耐磨防腐涂层的制备方法，利用液体涂布工艺、刷涂工艺、喷涂工艺或混合交替使用三种工艺将预聚液涂覆于工件本体的表面，可实现不同工件本体表面的加工和处理，对生产条件依赖性小、绿色生产、工艺简单、生产效率高、工件本体表面形状要求低。综上，本发明实施例提供的光固化复合耐腐蚀涂层的制备方法在工件本体的表面上制备的涂层兼具耐磨和防腐的特性，陶瓷材料具有较高的硬度，起到支承载荷耐磨的作用，树脂硬化后降低了摩擦系数，起到减磨的作用。此外，树脂在紫外光的作用下快速固化，陶瓷颗粒被牢牢的黏住，使腐蚀介质难于进入陶瓷颗粒间隙中产生破坏，另外固化后的树脂具有一定的韧性，能更好的缓冲磨损过程中存在的应力。上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。附图说明图1为本发明实施例1制备光固化复合耐磨防腐复合涂层的工艺流程图；图2为本发明实施例1在工件本体的表面上制备光固化复合耐磨防腐复合涂层后，得到的工件的局部结构示意图；图3为本发明实施例2在u型工件本体的内壁上(内表面)制备光固化复合耐磨防腐复合涂层后，得到的u型工件的结构示意图；图4为本发明实施例3在复杂工件本体的外壁上(外表面)制备光固化复合耐磨防腐复合涂层后，得到复杂工件的结构示意图。具体实施方式为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明申请的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。本发明主要是基于
背景技术：
中提及的问题，设计一种无论在金属或其他材质工件上都能使用，且具有较高强度、快速成型特性的耐磨、防腐复合涂层，进一步促进复杂形状的耐磨-防腐工件的发展。具体地，本发明提出的一种光固化复合耐磨防腐涂层的制备方法，主要是在工件本体的表面上制备出光固化复合耐磨防腐涂层，主要包括如下步骤：1)配制有机-陶瓷复合预聚液步骤：将紫外光预聚液与紫外光预聚粉体混合后，再向其中加入分散剂、粘结剂、紫外光吸收剂，在80-90℃下搅拌，得到有机-陶瓷复合预聚液。在此，紫外光预聚液的配制步骤如下：将活性稀释剂加入到高分子紫外光聚合物中，在60-70℃下搅拌，得到紫外光预聚液。在此，紫外光预聚粉体的配制步骤如下：将纳米陶瓷粉体与表面活性剂混合后进行球磨处理，得到紫外光预聚粉体。在此，上述各原料的重量份数为：高分子紫外光聚合物20-40重量份、活性稀释剂10-15重量份、纳米陶瓷粉2-25重量份、粘结剂10-25重量份、表面活性剂1-5重量份、分散剂1-10重量份、紫外光吸收剂1-15重量份。其中，高分子紫外光聚合物为纯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯、双酚a二缩水油醚二环氧丙烯酸树脂、聚氨酯丙烯酸酯、双酚a二缩水油醚二环氧树脂、缩水甘油胺类环氧树脂中的一种、两种或多种按任意比例混合得到的混合树脂。活性稀释剂为三环癸基二甲醇二丙烯酸酯、二缩丙二醇二丙烯酸酯中的一种或两种。纳米陶瓷粉为sio2、al2o3、tio2、wc、tin、zro2中的一种或多种按任意比例混合得到的混合粉末，其中陶瓷粉末粒径为10-20nm。表面活性剂选自氨羟基硅烷偶联剂、甲基丙烯酰氧基硅烷偶联剂、环氧羟基硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂中的一种或几种。分散剂为聚乙二醇、乙酸乙酯、正辛醇、油酸中的一种或几种。粘结剂为巴斯夫184、巴斯夫819、巴斯夫256、巴斯夫1173中的一种或几种。紫外光吸收剂为uv-234、uv-326、uv-328中的一种或几种。较佳地，高分子紫外光聚合物、活性稀释剂、表面活性剂、分散剂、粘结剂、紫外光吸收剂均为粘度为2-60mpa·s。较佳地，有机-陶瓷复合预聚液的粘度为800-2000mpa·s、固含量为10-25％。2)涂覆步骤：将有机-陶瓷复合预聚液涂覆在工件本体的表面上。该步骤具体为：将预涂覆工件本体的表面进行酒精清洗脱脂和粗糙化处理后，通过涂层制备工艺把有机-陶瓷复合预聚液涂覆于工件本体的粗糙化表面上。其中，涂层制备工艺为涂布工艺、刷涂工艺、喷涂工艺中的任一种。涂层厚度为100-2000μm。3)紫外光固化步骤：对工件本体的表面上涂覆的有机-陶瓷复合预聚液进行紫外光固化处理，在工件本体表面制备出光固化复合耐磨防腐涂层。该步骤具体为：利用紫外汞灯对工件本体的表面上涂覆的有机-陶瓷复合预聚液进行照射；其中，紫外汞灯波长为300-450nm、紫外汞灯的扫描速度为1000-2500mm/s；其中，紫外汞灯与工件本体之间的距离为150-250mm。另一方面，本发明实施例还提供一种工件，其中，所述工件包括工件本体和制备在工件本体表面的光固化复合耐磨防腐涂层；其中，采用上述的光固化复合耐磨防腐涂层的制备方法在工件本体的表面制备出光固化复合耐磨防腐涂层；其中，光固化复合耐磨防腐涂层的厚度为100-2000μm。下面通过具体实验实施例进一步详细说明：实施例1实施例1在工件本体的表面制备光固化复合耐磨防腐涂层；其中，所用原料及其重量份数为：高分子紫外光聚合物40重量份、活性稀释剂10重量份、纳米陶瓷粉25重量份、粘结剂10重量份、表面活性剂1重量份、分散剂10重量份、紫外光吸收剂4重量份。其中，高分子紫外光聚合物为纯丙烯酸酯和环氧丙烯酸酯的以比例2:3混合树脂。活性稀释剂为三环癸基二甲醇二丙烯酸酯。纳米陶瓷粉为sio2和al2o3以比例7:1混合得到的混合粉。表面活性剂为氨羟基硅烷偶联剂。分散剂为聚乙二醇。粘结剂为巴斯夫184。紫外光吸收剂为uv-328。其中，所述高分子紫外光聚合物、活性稀释剂、表面活性剂、分散剂、粘结剂、紫外光吸收剂的粘度均为60mpa·s。具体制备步骤如下：1)称取高分子紫外光聚合物(纯丙烯酸酯和环氧丙烯酸酯的混合树脂)40g，将10g三环癸基二甲醇二丙烯酸酯加入到高分子紫外光聚合物中，在60-70℃下保温搅拌，得到紫外光预聚液；称取粒径为10-20nm的sio2和al2o3的混合粉体25g、氨羟基硅烷偶联剂1g，将其混合进行球磨，得到紫外光预聚粉体；将紫外光预聚液与紫外光预聚粉体混合后，向其加入聚乙二醇10g、巴斯夫184(10g)、uv-328(4g)，在80-90℃下保温搅拌，直至粘度达到2000mpa·s，固含量达到25％，获得有机-陶瓷复合预聚液。2)将工件本体的表面进行酒精清洗脱脂、粗糙化处理后，然后通过涂布工艺把有机-陶瓷复合预聚液涂覆于工件本体的粗糙化表面上，获得2000μm厚的涂覆层。3)利用紫外汞灯距离200mm照射工件本体表面涂覆的有机-陶瓷复合预聚液，在工件本体表面制备出2000μm厚的光固化复合耐磨防腐涂层。其中，图1为实施例1的制备光固化复合耐磨防腐复合涂层的工艺流程图。图2为在工件本体1的表面上制备光固化复合耐磨防腐复合涂层2后，得到的工件的结构示意图；从图2可以看出：光固化复合耐磨防腐复合涂层是由陶瓷颗粒22和陶瓷颗粒周围因紫外光激发固化的树脂21所构成，其中，陶瓷颗粒22起到耐磨的作用，而固化的树脂21不仅起到减磨、固定陶瓷颗粒的作用，还具有防止腐蚀介质的进入、抑制腐蚀发生的作用；因此，在陶瓷颗粒22及树脂21的作用下，使得光固化复合耐磨防腐涂层兼具耐磨和防腐的特性。其中，实施例1制备得到的光固化复合耐磨防腐涂层的粘结强度、磨损失重和盐雾腐蚀的测试结果如表1所示。实施例2实施例2在u型工件本体的内壁上(即，内表面)制备光固化复合耐磨防腐涂层；其中，所用原料及其重量份数为：高分子紫外光聚合物28重量份、活性稀释剂15重量份、纳米陶瓷粉2重量份、粘结剂25重量份、表面活性剂5重量份、分散剂10重量份、紫外光吸收剂15重量份。其中，高分子紫外光聚合物为双酚a二缩水油醚二环氧丙烯酸树脂和聚氨酯丙烯酸酯以比例3:4混合树脂。活性稀释剂为二缩丙二醇二丙烯酸酯。纳米陶瓷粉为tio2和wc以比例8:1得到的混合粉。表面活性剂为甲基丙烯酰氧基硅烷偶联剂。分散剂为乙酸乙酯。粘结剂为巴斯夫819。紫外光吸收剂为uv-234。其中，所述高分子紫外光聚合物、活性稀释剂、表面活性剂、分散剂、粘结剂、紫外光吸收剂的粘度均为2mpa·s。具体制备步骤如下：1)称取高分子紫外光聚合物(双酚a二缩水油醚二环氧丙烯酸树脂和聚氨酯丙烯酸酯的混合树脂)28g，将15g二缩丙二醇二丙烯酸酯加入高分子紫外光聚合物中，在60-70℃下保温搅拌，得到紫外光预聚液；称取粒径为10-20nm的tio2和wc混合粉体2g、甲基丙烯酰氧基硅烷偶联剂5g，将其混合进行球磨，得到紫外光预聚粉体；将紫外光预聚液与紫外光预聚粉体混合后，向其中加入乙酸乙酯10g、巴斯夫819(25g)、uv-234(15g)，在80-90℃进行保温搅拌，直至粘度达到100mpa·s，固含量达到10％，获得有机-陶瓷复合预聚液。2)将预涂覆u型工件本体的内表面进行酒精清洗脱脂和粗糙化处理，通过涂布工艺将有机-陶瓷复合预聚液涂覆于u型工件本体的内表面，获得100μm厚的涂覆层。3)利用紫外汞灯距离200mm照射工件本体表面涂覆的有机-陶瓷复合预聚液，在u型工件本体的内表面制备出厚度为100μm的光固化复合耐磨防腐涂层。图2为实施例2在u型工件本体3的内壁上制备复合耐磨防腐复合涂层4后，得到的u型工件的结构示意图。其中，实施例2制备得到的光固化复合耐磨防腐涂层的粘结强度、磨损失重和盐雾腐蚀的测试结果如表1所示。实施例3实施例3在复杂形状工件本体的外壁上(即，外表面)制备复合耐磨防腐涂层；其中，所用原料及其重量份数为：高分子紫外光聚合物38重量份、活性稀释剂12重量份、纳米陶瓷粉20重量份、粘结剂17重量份、表面活性剂3重量份、分散剂9重量份、紫外光吸收剂1重量份。其中，高分子紫外光聚合物为双酚a二缩水油醚二环氧树脂和缩水甘油胺类环氧树脂的以比例5:6混合树脂；活性稀释剂为三环癸基二甲醇二丙烯酸酯和二缩丙二醇二丙烯酸酯的以比例9:2得到混合液；纳米陶瓷粉为tin粉；表面活性剂为环氧羟基硅烷偶联剂；分散剂为正辛醇；粘结剂为巴斯夫819；紫外光吸收剂为uv-234。其中，所述高分子紫外光聚合物、活性稀释剂、表面活性剂、分散剂、粘结剂、紫外光吸收剂的粘度均为45mpa·s。具体制备步骤如下：1)称取高分子紫外光预聚液38g，取12g活性稀释剂加入到高分子紫外光聚合物中，在60-70℃下保温搅拌，得到紫外光预聚液；称取粒径为10-20nm的tin粉体20g、环氧羟基硅烷偶联剂3g，混合后进行球磨，得到紫外光预聚粉体；将紫外光预聚液与紫外光预聚粉体混合后，向其中加入正辛醇9g、巴斯夫256(17g)、uv-326(1g)，在80-90℃下保温搅拌，直至粘度达到900mpa·s，固含量达到15％，获得有机-陶瓷复合预聚液。2)将复杂形状工件本体的外壁进行酒精清洗脱脂、粗糙化处理，通过涂布工艺把有机-陶瓷复合预聚液涂覆于复杂形状工件本体的外壁，获得500μm厚的涂覆层。3)利用紫外汞灯距离200mm照射工件本体表面涂覆的有机-陶瓷复合预聚液，在复杂形状工件本体的内表面制备出厚度为500μm的光固化复合耐磨防腐涂层。图4为实施例3在复杂形状工件本体5的内壁上制备复合耐磨防腐复合涂层6后，得到的复杂形状工件的结构示意图。实施例3制备得到的光固化复合耐磨防腐涂层的粘结强度、磨损失重和盐雾腐蚀的测试结果如表1所示。实施例4实施例4在工件本体上制备复合耐磨防腐涂层；其中，所用原料及其重量份数为：高分子紫外光聚合物30重量份、活性稀释剂15重量份、纳米陶瓷粉25重量份、粘结剂10重量份、表面活性剂4重量份、分散剂6重量份、紫外光吸收剂10重量份。其中，高分子紫外光聚合物为纯丙烯酸酯。活性稀释剂为三环癸基二甲醇二丙烯酸酯和二缩丙二醇二丙烯酸酯以4：3获得混合液。纳米陶瓷粉为zro2粉。表面活性剂为钛酸酯偶联剂。分散剂为油酸。粘结剂为巴斯夫1173。紫外光吸收剂为uv-326。其中，所述高分子紫外光聚合物、活性稀释剂、表面活性剂、分散剂、粘结剂、紫外光吸收剂的粘度均为55mpa·s。具体制备步骤如下：1)称取高分子紫外光聚合物30g，取15g活性稀释剂加入高分子紫外光聚合物中，在60-70℃下保温搅拌，得到紫外光预聚液；称取粒径10-20nm的zro2粉体25g、钛酸酯偶联剂4g，混合后进行球磨，得到紫外光预聚粉体；将紫外光预聚液与紫外光预聚粉体混合后，向其中加入油酸6g、巴斯夫1173(10g)、uv-326(10g)，在80-90℃下进行保温搅拌，直至粘度达到1300mpa·s，固含量达到20％，获得有机-陶瓷复合预聚液。2)将工件本体的内、外表面进行酒精清洗脱脂、粗糙化处理，通过涂布工艺将有机-陶瓷复合预聚液涂覆于工件本体的粗糙化表面，获得900μm厚的涂覆层。3)利用紫外汞灯距离200mm照射工件本体表面涂覆的有机-陶瓷复合预聚液，在工件本体内、外表面制备出厚度为900μm的光固化复合耐磨防腐涂层。实施例4制备得到的光固化复合耐磨防腐涂层的粘结强度、磨损失重和盐雾腐蚀的测试结果如表1所示。比较例1比较例1在工件本体的表面制备光固化复合耐磨防腐涂层。其中，比较例1与实施例1的区别仅在于：有机-陶瓷复合预聚液的配制原料中不含有紫外光吸收剂，其他原料及制备步骤完全一致。该比较例制备得到的光固化复合耐磨防腐涂层的粘结强度、磨损失重和盐雾腐蚀的测试结果如表1所示。比较例2比较例2在工件本体的表面制备光固化复合耐磨防腐涂层。其中，比较例2与实施例1的区别仅在于：高分子紫外光聚合物的粘度为65mpa·s、活性稀释剂的粘度为70mpa·s、表面活性剂为60mpa·s、分散剂的粘度为65mpa·s、粘结剂的粘度为70mpa·s、紫外光吸收剂的粘度为60mpa·s。有机-陶瓷复合预聚液的粘度为2500mpa·s、固含量为5％。其他步骤一致。该比较例制备得到的光固化复合耐磨防腐涂层的粘结强度、磨损失重和盐雾腐蚀的测试结果如表1所示。表1为实施例1-实施例4、比较例1-比较例2所制备的光固化复合耐磨防腐涂层的粘结强度、磨损失重和盐雾腐蚀的测试数据。表1检测项目粘结强度磨损失重盐雾腐蚀失效时间实施例163mpa0.61g/(cm2·min)14531小时实施例252mpa0.73g/(cm2·min)13257小时实施例356mpa0.53g/(cm2·min)10543小时比较例450mpa0.58g/(cm2·min)10049小时比较例124mpa0.54g/(cm2·min)9475小时比较例258mpa1.3g/(cm2·min)17453小时从表1可以看出：本发明实施例制备的光固化复合耐磨防腐涂层在大气中的金刚石砂轮磨损中磨损失重为0.53-0.73g/(cm2·min)；所述工件的抗盐雾腐蚀超过10000小时；所述工件的光固化复合耐磨防腐涂层的粘结强度超过55mpa。仅以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。当前第1页1 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技术特征：1.一种光固化复合耐磨防腐涂层的制备方法，用于在工件本体的表面制备出光固化复合耐磨防腐涂层，其特征在于，其包括如下步骤：
配制有机-陶瓷复合预聚液步骤：将紫外光预聚液、紫外光预聚粉体、分散剂、粘结剂、紫外光吸收剂配制成有机-陶瓷复合预聚液；其中，所述紫外光预聚液包括活性稀释剂和高分子紫外光聚合物；所述紫外光预聚粉体包括纳米陶瓷粉体和表面活性剂；
涂覆步骤：将所述有机-陶瓷复合预聚液涂覆在工件本体的表面上；
紫外光固化步骤：对所述工件本体的表面上涂覆的有机-陶瓷复合预聚液进行紫外光固化处理，在所述工件本体表面制备出复合耐磨防腐涂层。
2.根据权利要求1所述的光固化复合耐磨防腐涂层的制备方法，其特征在于，在所述配制有机-陶瓷复合预聚液步骤中，各原料的重量份数为：
高分子紫外光聚合物20-40重量份；
活性稀释剂10-15重量份；
纳米陶瓷粉2-25重量份；
粘结剂10-25重量份；
表面活性剂1-5重量份；
分散剂1-10重量份；
紫外光吸收剂1-15重量份。
3.根据权利要求2所述的光固化复合耐磨防腐涂层的制备方法，其特征在于，
所述高分子紫外光聚合物为纯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯、双酚a二缩水油醚二环氧丙烯酸树脂、聚氨酯丙烯酸酯、双酚a二缩水油醚二环氧树脂、缩水甘油胺类环氧树脂中的一种或几种；和/或
所述活性稀释剂为三环癸基二甲醇二丙烯酸酯、二缩丙二醇二丙烯酸酯中的一种或两种；和/或
所述纳米陶瓷粉为sio2、al2o3、tio2、wc、tin、zro2中的一种或几种；优选的，所述陶瓷粉末的粒径为10-20nm；和/或
所述表面活性剂选自氨羟基硅烷偶联剂、甲基丙烯酰氧基硅烷偶联剂、环氧羟基硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂中的一种或几种；和/或
所述分散剂为聚乙二醇、乙酸乙酯、正辛醇、油酸中的一种或几种；和/或
所述粘结剂为巴斯夫184、巴斯夫819、巴斯夫256、巴斯夫1173中的一种或几种；和/或
所述紫外光吸收剂为uv-234、uv-326、uv-328中的一种或几种。
4.根据权利要求1-3任一项所述的光固化复合耐磨防腐涂层的制备方法，其特征在于，还包括：
配制紫外光预聚液的步骤：将活性稀释剂、高分子紫外光聚合物配制成紫外光预聚液；
优选的，将活性稀释剂加入到高分子紫外光聚合物中，在60-70℃下搅拌，得到紫外光预聚液。
5.根据权利要求1-3任一项所述的光固化复合耐磨防腐涂层的制备方法，其特征在于，还包括：
配制紫外光预聚粉体：将纳米陶瓷粉体、表面活性剂配制成紫外光预聚粉体；
优选的，将纳米陶瓷粉体与表面活性剂混合后进行球磨处理，得到紫外光预聚粉体。
6.根据权利要求1-4任一项所述的光固化复合耐磨防腐涂层的制备方法，其特征在于，所述配制有机-陶瓷复合预聚液步骤，具体为：
将紫外光预聚液与紫外光预聚粉体混合后，再向其中加入分散剂、粘结剂、紫外光吸收剂，在80-90℃下搅拌，得到有机-陶瓷复合预聚液。
7.根据权利要求1-6任一项所述的光固化复合耐磨防腐涂层的制备方法，其特征在于，所述高分子紫外光聚合物、活性稀释剂、表面活性剂、分散剂、粘结剂、紫外光吸收剂的粘度为2-60mpa·s。
8.根据权利要求1-7任一项所述的光固化复合耐磨防腐涂层的制备方法，其特征在于，所述有机-陶瓷复合预聚液的粘度为800-2000mpa·s、固含量为10-25％。
9.根据权利要求1-8任一项所述的光固化复合耐磨防腐涂层的制备方法，其特征在于，
在所述涂覆步骤之前，需对工件本体的表面进行酒精清洗处理、粗糙化处理；和/或
在所述涂覆步骤中：采用涂布工艺、刷涂工艺、喷涂工艺中的任一种或几种工艺将所述有机-陶瓷复合预聚液涂覆在工件本体的表面上；和/或
在所述紫外光固化步骤中：利用紫外汞灯对所述工件本体的表面上涂覆的有机-陶瓷复合预聚液进行照射；优选的，紫外汞灯波长为300-450nm、紫外汞灯的扫描速度为1000-2500mm/s；优选的，所述紫外汞灯与工件本体之间的距离为150-250mm。
10.一种工件，其特征在于，所述工件包括工件本体和制备在所述工件本体表面的光固化复合耐磨防腐涂层；优选的，所述工件在大气中的金刚石砂轮磨损中磨损失重小于0.75g/(cm2·min)；所述工件的抗盐雾腐蚀超过10000小时；所述工件的光固化复合耐磨防腐涂层的粘结强度超过55mpa；
优选的，采用权利要求1-9任一项所述的复合耐磨防腐涂层的制备方法在工件本体的表面制备出复合耐磨防腐涂层；
优选的，所述复合耐磨防腐涂层的厚度为100-2000μm。
技术总结本发明是关于一种光固化复合耐磨防腐涂层的制备方法及一种工件，涉及耐磨防腐涂层技术领域。主要的技术方案为：所述光固化复合耐磨防腐涂层的制备方法用于在工件本体的表面上制备出光固化复合耐磨防腐涂层，主要包括如下步骤：将紫外光预聚液、紫外光预聚粉体、分散剂、粘结剂、紫外光吸收剂配制成有机‑陶瓷复合预聚液；将有机‑陶瓷复合预聚液涂覆在工件本体的表面上；对工件本体的表面上涂覆的有机‑陶瓷复合预聚液进行紫外光固化处理，以在工件本体表面制备出光固化复合耐磨防腐涂层。本发明主要用于以简单的工艺在工件本体的表面上制备出耐磨性、防腐性、附着力均优异的涂层；本发明的制备方法还适用于复杂形状工件本体的表面增强涂层制备。
技术研发人员：李金国;李乔磊;梁静静;周亦胄;孙晓峰;杨树林
受保护的技术使用者：中国科学院金属研究所
技术研发日：2020.11.19
技术公布日：2021.03.12
